2019 年度研究成果報告書

マウスES細胞の超未分化状態の解明と他種ES/iPS細胞の初期化への応用

研究課題

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研究課題/領域番号	16H04683
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	実験動物学
研究機関	奈良県立医科大学
研究代表者	堀江恭二奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30333446)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	ES細胞 / iPS細胞 / 遺伝子 / 未分化状態 / 分化 / CRISPR
研究成果の概要	我々は、マウスES細胞において、新規の不均一性を同定した。遺伝子発現の網羅的解析により、この不均一性の性状を解明し、未分化性が高い細胞集団を同定した。この細胞集団からキメラマウスを高効率で作製できることも示し、この細胞集団の多能性の高さを証明した。さらに、１細胞レベルでの転写因子の活性計測と、CRISPR/Cas9を用いた転写因子の破壊実験により、本不均一性を規定する転写因子ネットワークを明らかにした。このネットワークの操作により、マウス以外の生物種において高品質のES/iPS細胞を作製できる可能性が示唆された。
自由記述の分野	分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、マウスES細胞の解析を通じて、一見して均一に見えるマウスES細胞の多能性が、個々の細胞ごとに異なることを明らかにした。さらに、多能性状態の不均一性を制御する遺伝子群を同定し、これらの遺伝子群の発現レベルを変えることで、多能性状態を人為的に操作できる可能性を示した。この遺伝子群は、ヒトをはじめとする他の生物種でも保存されている。よって、今回の知見は、様々な生物種のES/iPS細胞へも適用できると考えられ、再生医学や発生生物学の発展への寄与を期待できる。